Легкий бетон на пористых заполнителях: свойства

Легкие бетоны на пористых заполнителях

Бетон называется легким, если его плотность не превышает 1800 кг/куб.м. В основе такого бетона лежит портландцемент или шлакопортландцемент.

То, насколько бетон прочный и плотный, зависит от содержания в нем вяжущего вещества и воды, а также от плотности зернового состава и способа, применяемого для уплотнения смеси.

Легкие бетоны на пористых заполнителях нашли широкое применение в современной строительной отрасли, поэтому мы решили более детально рассмотреть характеристики этого материала.

Разновидности заполнителей легкого бетона

Заполнителями бетона служат различные пористые материалы, они могут быть:

  1. 1. Органическими, изготовленными из древесной щепы, гранулированного пенополистирола, стеблей хлопчатника и т. д. Их используют не так часто.
  2. 2. Неорганическими, которые, в свою очередь делятся на:
  • – природные, для получения которых нужно частично дробить и рассеивать или только рассеивать горные породы (пемзу, вулканический туф, известняк-ракушечники т. д.);
  • – искусственные, которые являются продуктами термообработки минерального сырья (топливные золы, шлаки и т. д.).

Для получения керамзитового гравия обжигают гранулы, приготовленные из вспучивающихся глин. Плотность этого заполнителя составляет от 250 до 800 кг/куб.м. В месте излома керамзитовой гранулы можно увидеть, что у нее пенная структура.

Благодаря покрывающей гранулу спекшейся оболочке она обладает высокой прочностью. Из керамзитового гравия получают керамзитовый песок, для этого используют метод обжига гранулированной глины во взвешенном состоянии или метод дробления.

Чтобы получить шлаковую пемзу, нужно быстро охладить расплав металлургических шлаков, который приведет к вспучиванию. Затем кусковая шлаковая пемза должна пройти этап дробления и рассеивания, в результате чего получится пористый щебень.

Для получения вспученного перлита нужно обжечь водосодержащие вулканические стеклообразные породы. При увеличении температуры до 950–1200 градусов происходит выделение воды, в результате чего объем перлита увеличивается в десять-двадцать раз. Из вспученного перлита производят легкий бетон и теплоизоляционные изделия.

Топливные шлаки можно получить путем спекания и вспучивания примесей неорганической природы, которые содержит уголь. Затем шлаки частично дробят, рассеивают и обогащают с целью удаления из них золы, остатков угля и т. д.

Технические характеристики

Легкий бетон на пористых заполнителях обладает такими свойствами:

Характеризуется классом по прочности. Легкий бетон, имеющий плотную структуру, по прочности на сжатие представлен следующими классами: В2,5-В40; по прочности на осевое растяжение — от В0,8 до В3,2.

У теплоизоляционных бетонов есть три класса: В0,35, В0,75 и В1. Чтобы получить легкий бетон повышенной прочности, используют пористый заполнитель, имеющий большую прочность, а вместо пористого песка используют песок плотный.

В зависимости от данного показателя сухие легкие бетоны могут иметь марки от Д200 до Д2000. Легкие бетоны (ГОСТ 25820–83) подразделяются на три группы:

  • – теплоизоляционные — плотность до 500 кг/куб.м;
  • – конструкционно-теплоизоляционные — плотность от 500 до 1400 кг/куб.м;
  • – конструкционные — плотность от 1400 до 1800 кг/куб.м.

Для уменьшения плотности легких бетонов в цементном камне нужно образовать мелкие замкнутые поры, этого можно добиться, добавив в него немного пено- или газообразующих веществ.

  1. 3. Теплопроводностью.

На этот показатель оказывает непосредственное влияние плотность бетона и его влажность. Если объемная влажность легкого бетона увеличится на 1%, то его теплопроводность повысится на 0,016–0,035 Вт/м*град. Теплопроводность легкого бетона влияет на толщину наружной стены, которая может варьироваться от 20 до 40 сантиметров.

  1. 4. Морозостойкостью.

На наружные ограждающие конструкции, изготовленные из легких бетонов, оказывает постоянное воздействие минусовая температура, в связи с чем они то замерзают, то размораживаются, то увлажняются, то высыхают.

В результате этого легким бетонам должна быть свойственна определенная морозостойкость. В зависимости от этого показателя легкие бетоны на пористых заполнителях могут быть таких марок: от F25 до F500.

Для процесса производства наружных стен, как правило, пригодны бетоны, имеющие морозостойкость от 15 до 25 циклов поочередного замораживания и размораживания.

  1. 5. Водонепроницаемостью.

В зависимости от водонепроницаемости легкие бетоны делят на классы от W0,2 до W1,2. Высокая степень водонепроницаемости характерна для плотных конструкционных легких бетонов. Например, керамзитобетон, имеющий цементный расход от 300 до 350 кг/куб.м, не способен пропускать воду даже при давлении 2 МПа.

Таким образом, благодаря универсальным свойствам легких бетонов на пористых заполнителях, особенно высоким значениям показателей водонепроницаемости и морозостойкости, сфера их применения существенно расширяется.

Этот строительный материал успешно используют при возведении различных зданий и сооружений, а также в гидротехническом строительстве.

Напряженный армированный бетон используют, возводя мосты, а легкие бетоны с низким коэффициентом теплопроводности применяют для изготовления стеновых панелей и панелей для перекрытий отапливаемых помещений

Видео-обзор:

На территории Российской Федерации, за последние несколько десятков лет, постоянно наблюдается рост коттеджного строительства. Это обусловлено рядом факторов: Во-первых, все.

Арболит или древобетон, на территории бывшего СССР достаточно широко применялся в индивидуальном строительстве и возведении небольших сооружений, к примеру, гаражей или.

Фиброволокно – строительный материал, предназначенный для использования в растворах, цементных смесях и бетонах. Оно принимает на себя высокое напряжение и при большой.

Ремонтная скрепа М500 применяется при ремонте железобетонных и несущих бетонных сооружений. Инструкция применения Нанесение такого вида ремонтного материала как cкрепа М500.

Читайте также:
Монтаж арочного ангара: правила

Щебень – неорганический сыпучий зернистый материал, получаемый при механическом дроблении гравия и валунов, горных пород с дальнейшим рассевом полученного продукта. Применяют.

Легкие бетоны на пористых заполнителях

Лекция 6. Легкие бетоны.

Легкий бетон — эффективный материал. Конструкции из легких бетонов позволяют улучшить теплотехнические и акустические свойства зданий, значительно снизить их массу, успешно решить проблему объемного и многоэтажного строительства, а также строительства в сейсмических районах страны. Применение легких бетонов позволяет уменьшить стоимость строительства на 10. 20%, снизить трудовые затраты на стройках до 50%, увеличить производительность труда на 20%. Развитие производства бетонов с применением пористых заполнителей характерно как для нашей страны, так и зарубежного строительства. Но в нашей стране наиболее широко используемым заполнителем является керамзит, а также аглопорит, перлит и др. За рубежом более типичным легким заполнителем является термозит (шлаковая пемза).

К легким бетонам относятся бетоны, имеющие плотность ρ = 500…1800 кг/м 3 . Плотность бетона зависит от плотности заполнителей и их расхода. Основные требования к легким бетонам: высокие Rизг и морозостойкость при минимальных показателях плотности и расхода цемента. Применение легких бетонов позволяет улучшить теплотехнические и акустические свойства зданий, значительно снизить их массу.

Классификация легких бетонов

Классификация легких бетонов по назначению:

– конструкционные бетоны (плотность 1400…1800 кг/м 3 ; коэффициент теплопроводности 0,35…0,6 Вт/(м∙град));

– конструкционно-теплоизоляционные бетоны (плотность 500…1400 кг/м 3 ; коэффициент теплопроводности 0,20…0,35 Вт/(м∙град));

– теплоизоляционные бетоны (плотность 200…500 кг/м 3 ; коэффициент теплопроводности менее 0,20 Вт/(м∙град)).

Классификация по способу создания пористости:

– легкие бетоны на пористых заполнителях;

– крупнопористые (беспесчаные) легкие бетоны;

Классификация легких бетоны по прочности: М25, М35, М50, М75, М100, М150, М200, М250, М300, М350, М400.

Классификация легких бетоны по морозостойкости: F15, F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500. Возможность получения легких бетонов с высокой морозостойкостью и малой водонепроницаемостью расширило области их применения.

Классификация легких бетоны по плотности: Д200, Д300, Д400…Д1800.

Легкие бетоны на пористых заполнителях

Легкие бетоны на пористых заполнителях получают все большее применение в строительстве благодаря меньшей плотности при достаточно большой прочности и ряду сравнительно благоприятных свойств – повышенной долговечности, морозостойкости, водонепроницаемости, огнестойкости, коррозионной стойкости, меньшей теплопроводности и стоимости. Минеральная преимущественно основа легких бетонов и отсутствие вредных примесей в используемом сырье делает эти бетоны экологически чистыми и безопасными. Это позволяет успешно использовать их в несущих сборных и монолитных конструкциях – колоннах, плитах перекрытий, балках, фермах, пролетных строениях мостов, куполах, каркасах высотных зданий, силосах, элеваторах и др. сооружениях; в ограждающих конструкциях – однослойных наружных стенах и плитах покрытий, а также в качестве теплозвукоизоляционного материала в слоистых конструкциях наружных стен и плит покрытий, межквартирных перегородках и междуэтажных перекрытиях.

Пористые заполнители, используемые для изготовления легких бетонов, подразделяются на природные и искусственные.

Природные получают путем дробления и рассева на фракции горных пород вулканического туфа, лавы, пемзы, известняка-ракушечника и других пористых горных пород.

Бетоны на их основе: пемзобетон, туфобетоны, опокобетоны. Искусственные пористые заполнители являются продуктами термической обработки минерального сырья – это керамзит, перлит, вермикулит и т.д., а также отходами металлургической и химической промышленности – доменные, электротермофосфорные и топливные шлаки и золы ТЭС.

Бетоны на их основе:

• керамзитобетон (бетон на керамзитовом гравии);

• шунгизитобетон (бетон на шунгизитовом гравии);

• аглопоритобетон (бетон на аглопоритовом щебне);

• шлакопемзобетон (бетон на шлакопемзовых щебне и гравии);

• перлитобетон (бетон на вспученном перлитовом щебне);

• вермикулитобетон (бетон на вспученном вермикулите);

• шлакобетон (бетон на золошлаковых смесях тепловых электростанций (ТЭС) или на пористом топливном шлаке);

• бетон на аглопоритовом гравии;

• бетон на зольном гравии;

Для производства легких бетонов возможно применение одновременно различных видов пористых заполнителей. Так, получают, например, керамзитоперлитобетон, керамзитовермикулитобетон и др. (В названии бетона сначала отражается вид крупного заполнителя, а затем мелкого.)

Разновидностями легких бетонов на органических заполнителях являются арболит, опилкобетоны, изготавливаемые с применением продуктов переработки древесины и другого растительного сырья, бетон на пенополистирольных заполнителях и др.

Легкий бетон на пористых заполнителях: свойства

Значительный диапазон требований к легким бетонам различных видов объясняется большим разнообразием их структуры и характеристик применяемых материалов, от которых зависят свойства легкобетонных смесей и затвердевшего бетона.

Свойства легкобетонной смеси принято характеризовать ее объемным весом, удобоукладываемостью (подвижностью и жесткостью) или рассливаемостью и структурой (объемом межзерновых пустот).

Объемный вес бетонной смеси является одной из важных характеристик, определяющих ее однородность, а следовательно, и постоянство свойств затвердевшего бетона —его объемный вес и прочность. На объемный вес смеси оказывают влияние относительное содержание и свойства крупного и мелкого заполнителей, объем межзерновых пустот смеси, степень последующего уплотнения бетона. Эти факторы влияют и на расход вяжущего в бетонной смеси.

Удобоукладываемость легкобетонных смесей зависит от структуры и состава бетона. Смеси с межзерновой пористостью (малопесчаные и крупнопористые) могут быть только жесткими. Смеси плотной структуры могут быть жесткими и подвижными, а поризо-ванной — подвижными и малоподвижными. При этом большую подвижность назначают для поризованной беспесчаной смеси. Ориентировочные значения подвижности или жесткости легкобетонной смеси приведены в табл. 2.

Читайте также:
Как сделать кочергу для мангала своими руками?

Таблица 2. Показатели жесткости или подвижности легкобетонной смеси к началу формирования конструкций

В легкобетонных смесях как недостаточное, так и избыточное содержание воды (по сравнению с оптимальным для заданных условий уплотнения) приводит к уменьшению плотности, а следовательно, и прочности бетона.

Подвижность и жесткость плотной бетонной смеси определяют такими же методами, как у обычных тяжелых бетонов.

Смеси неплотной структуры, в которых объем межзерновых пустот превышает 3%, могут в процессе уплотнения вибрированием расслаиваться. Это свойство чаще проявляется в смесях, приготовленных с избыточным количеством воды и содержащих мелкий и крупный заполнители с большой разницей значений объемного веса или из-за недостаточного количества мелких фракций в песке.

Такие смеси характеризуются не жесткостью, а расслаиваемо-стью. Показатель расслаиваемости определяют по ГОСТ , выявляя величину изменения объемного веса в верхних и нижних частях образцов уплотненной бетонной смеси.

Качество смеси признают удовлетворительным, если величина показателя расслаиваемости не превышает 10%.

Введение в малопесчаную смесь микропенообразующей (воздухововлекающей) добавки увеличивает объем поризованной растворной составляющей до полного заполнения межзерновых яустот в крупном заполнителе. Такая бетонная смесь приобретает псевдо-плотную (поризованную) структуру; она становится менее жесткой и нерасслаиваемой в процессе ее уплотнения вибрированием.

Из свойств легкого бетона основными являются объемный вес и прочность при сжатии, контролируемые при производстве изделий. Эти свойства для легкого бетона также взаимозависимы.

Большое влияние на объемный вес и прочность легких бетонов оказывают зерновой состав и свойства заполнителей. При увеличении относительного содержания крупного заполнителя в составе бетона его объемный вес и прочность уменьшаются. Яркой иллюстрацией этой зависимости являются свойства крупнопористого бетона, объемный вес и прочность которого при прочих равных условиях наименьшие.

С увеличением расхода вяжущего прочность и объемный вес легкого бетона возрастают вследствие повышенного содержания в бетоне более прочного и тяжелого цементного камня.

С повышением активности цемента прочность цементного камня увеличивается; поэтому при неизменном объемном весе легкого бетона прочность его возрастает, хотя и в меньшей степени, чем у тяжелого бетона. Это увеличение прочности носит затухающий характер, и в зависимости от свойств заполнителя она может оказаться предельной, несмотря на повышение активности и расхода цемента. Однако применение цементов несколько более высокой активности позволяет уменьшить их расход и этим снизить объемный вес бетона.

Объем применения легких бетонов с каждым годом увеличивается в связи с развитием индустриальных методов строительства, переходом к монтажу стен, перекрытий и перегородок из крупноразмерных бетонных и железобетонных готовых деталей, изготовляемых на специальных заводах.

Состав легких бетонов на пористых заполнителях

Легкие бетоны с пористыми заполнителями изготовляемые из вяжущих, воды и легких заполнителей; такие бетоны в зависимости от веса примененных заполнителей имеют объемный вес от 800 до 1800 кг/м3, а чаще всего 1300—1500 кг/м3;

  1. легкие крупнопористые бетоны («беспесчаные»), изготовляемые из цемента, воды и гравия (или щебня), одинаковой по возможности крупности; отсутствие в таких бетонах песка придает им — при ограниченном количестве цемента крупнопористое строение; объемный вес таких бетонов составляет от 600 до 2000 кг/м3 в зависимости от объемного веса примененного заполнителя и состава бетона;
  2. особо легкие ячеистые бетоны, изготовляемые в основном из вяжущих (большей частью с добавками, уменьшающими их расход), воды и пенообразующих (пенобетоны) или газообразующих (газобетоны) веществ; такие бетоны имеют объемный вес от 300 до 1200 кг/м3, чаще же всего 500—800 кг/м3.

В области изучения и применения легких- бетонов советские исследователи и инженеры достигли значительных успехов.
В 1929—1933 гг. была впервые разработана теория легких бетонов (проф. Н. А. Поповым и др.) и легкого железобетона. На основе этих и ряда других работ легкие бетоны с пориогыми заполнителями были широко внедрены в строительство.

” height=”411″ src=”https://www.masterovoi.ru/image-19-7/srednyaya-plotnost-legkogo-betona.jpg” width=”800″ />

Области применения бетонов на местных пористых заполнителях по мере изучения их свойств расширяются. Так, например для элементов гидротехнических сооружений получили применение бетоны на литоидной пемзе (несколько более плотной, чем обычная пемза).

Определение состава легких бетонов

Так как объемный вес пористых заполнителей легкого бетона изменяется в больших пределах, состав легкого бетона удобнее выражать в объемных показателях.
Для определения состава легкого бетона задается проектная марка бетона или его прочность к определенному сроку и с учетом режима твердения, объемный вес и структура бетона, а для бетона с плотной и поризованной структурой — жесткость или подвижность бетонной смеси.
Многообразие видов легких бетонов, пористых заполнителей и их свойств затрудняет разработку единой методики определения их состава. Однако некоторые зависимости, рассмотренные при определении состава тяжелого бетона, сохраняются и для легкого бетона.

Прочность легкого бетона не находится в строгой зависимости от водоцементного отношения. Это объясняется большим влиянием на ее изменение вида и прочности заполнителя, расхода и активности цемента, выраженных в прочности растворной части бетона (рис. 5) и структуры легкого бетона (рис. 6).
Рост прочности бетона с увеличением прочности раствора постепенно уменьшается, и для определенной прочности пористого заполнителя устанавливается предельное ее значение.

Читайте также:
Капсулы гель или порошок для стирки: что лучше

Для приготовления высокопрочных легких бетонов, в зависимости от их марки, рекомендуется применять пористые заполнители, прочность которых не ниже указанной в табл. 1.

Для достижения заданного объемного веса легкого бетона, кроме применения соответствующего крупного пористого заполнителя, уменьшают относительный объем и объемный вес растворной части бетона применением более легкого мелкого заполнителя, ограничением расхода цемента (путем повышения его активности) или изменяют структуру бетона. При этом расход цемента в неармированных легких бетонах должен быть не менее 120 кг/м3, в армированных конструктивно-теплоизоляционных — не менее 200 кг/м3, а в конструктивных бетонах — не менее 220 кг/м3.

Минимальная прочность при сжатии крупного пористого заполнителя для приготовления высокопрочных легких бетонов различных марок

Марка бетона Прочность крупного заполнителя по ГОСТ при применении в кг/см2
керамзитового гравия щебня из аглопорита щебня из шлаковой пемзы щебня из природных пористых заполнителей
пемзы туфов
200 20 8 10 10 12
250 25 9 11 12 15
300 35 10 12 15 17
350 40 12 13 17 20
400 50 14 15 20 25
500 70 16 20 25 30

В отличие от тяжелых в легких бетонах даже низких марок рекомендуется использовать высокопрочные цементы. Ниже приведены марки цемента, которые целесообразно применять в зависимости от требуемой марки легкого бетона.

Марка легкого бетона 50—150 200—250 300 350—400
Марка цемента 400 400, 500 500 550 ОБТЦ
БТЦ 550

Зерновой состав смеси заполнителя влияет на расход цемента в легком бетоне. При использовании фракционированных заполнителей, их соотношение рекомендуется принимать по табл. 3.
Таблица 3. Зерновой состав смеси пористых заполнителей для виброуплотняемых легких бетонов

Вид простого заполнителя Предельная крупность заполнителя. мм Содержание фракции в % по объему
менее 1,2 мм 1,2—5 мм более 5 мм
Щебень 10 45-65 0-20 35-55
20 30-50 0-20 50-70
40 20-35 0-20 65-80
Гравий 10 40-60 0-20 40-60
20 25 – 45 0-20 55-75
40 15-30 0-20 70-85

При этом необходимо учитывать, чтобы принятый зерновой состав пористого заполнителя имел объемный вес, соответствующий оптимальному для легкого бетона данной марки. Меньшее содержание крупной песчаной фракции (1,2—5 мм) принимают; при использовании пористого песка, полученного дроблением. Сильно развитая поверхность его зерен приводит к повышению расхода цемента и ухудшает формуемость бетонной смеси.

Предельную крупность пористого заполнителя

Предельную крупность пористого заполнителя назначают, исходя из тех же условий, что и для тяжелых бетонов. Поскольку крупные зерна пористого заполнителя имеют обычно наименьший объемный вес, увеличение их содержания в легком бетоне снижает его объемный вес. Уменьшение же предельной крупности улучшает формуемость и связность бетонной смеси, а также повышает прочность бетона ввиду увеличения прочности зерен более мелкой фракции пористого заполнителя.

Предельная крупность пористого гравия обычно составляет 40 мм, а крупность пористого щебня, как правило, не должна превышать 20 мм. При этом для бетонов неплотной структуры целесообразно применять пористый гравий не крупнее 20 мм.

Состав легкого бетона плотной структуры определяют в той же последовательности, что и тяжелого, т. е. после предварительного расчета состава легкого бетона по методу абсолютных объемов или с помощью таблиц и графиков уточняют его по результатам опытных замесов.

Предварительно испытывают материалы, применяемые для легкого бетона, с целью проверки соответствия их свойств требованиям ГОСТа на эти материалы и заданным свойствам бетона (объемному весу и прочности).

Расход цемента принимают по табличным данным, полученным по обобщенным результатам испытания легких бетонов различных марок, приготовленных из материалов с оптимальными свойствами.

Ориентировочные значения расхода цемента для опытных замесов с учетом указаний, приведены в табл. 4.

Таблица 4. Ориентировочный расход цемента марки 400 для приготовления легкого бетона

Заполнитель Расход цемента в кг/м3 для бетона марки
50 75 100 150 200 300
Керамзитовый гравий 200-230 210-250 220-270 240-300 320-400 420-550
Аглопорит, шлаковая пемза, туф, пемза природная 250-270 280-300 300-330 300-380 350-420

Меньше расходуется цемента в смесях жесткостью 20—30 сек, больше в смесях подвижностью 3—5 см. Прочность пористого крупного заполнителя принята оптимальной для данной марки бетона. Замена пористого песка кварцевым в бетонах марки 200 и более снижает расход цемента на 10—15%.

Водопотребность легкобетонной смеси

Водопотребность легкобетонной смеси определяется в зависимости от заданной удобоукладываемости, с учетом качества применяемых заполнителей и расхода цемента. Ориентировочные значения водопотребности смеси указаны в табл. 5.

Таблица 5. Ориентировочный расход воды для приготовления смесей на пористых заполнителях предельной крупностью 20 мм при расходе портландцемента до 400 кг/м2.

Легкие бетоны. Свойства легких бетонов.

Лёгкие бетоны, это такие бетоны, которые имеют среднюю плотность менее 1800 кг/куб. м. Так же, лёгкие бетоны отличаются высокой пористостью, её объём может достигать 50%.

Данный вид бетонов используют при возведении несущих и ограждающих бетонных и железобетонных конструкций. Высокая пористость данного вида бетонов, обеспечивает высокую теплоизоляцию и за счёт этого имеется возможность изготавливать более тонкие стены зданий, в так же уменьшить их массу. Все эти свойства лёгких бетонов позволяют сократить траты на изготовление и транспортировку.

Читайте также:
Комната подростка в стиле икеа — красочная, функциональная и яркая

Разновидности легких бетонов.

В зависимости от используемого пористого крупного заполнителя, легкие бетоны делятся на:

  • пемзобетон;
  • шлакобетон;
  • керамзитобетон;
  • аглапоритобетон.

Легкие бетоны делятся в зависимости от своей структуры. Эти структуры различаются как по используемым ингредиентам так и по общему составу.

Структура лёгких бетонов

По структуре, лёгкие бетоны делятся на:

  • Обыкновенные. Это лёгкие бетоны изготовленные из воды, вяжущего вещества и мелкого и крупного заполнителей, при этом бетонная смесь перемешивается так, чтобы все пустоты между зёрнами крупного заполнителя были заполнены раствором.
  • Крупнопористые (беспесчаные). Это лёгкие бетоны в которых не используется мелкие заполнитель, т. е песок, в таких бетонах имеются только крупный заполнитель и цемент, при этом цемент покрывает тонким слоем зёрна крупного заполнителя, а пустоты между зёрнами остаются не заполненными.
  • Поризованные. Это обычные лёгкие бетоны, в которых используется вяжущее вещество и порообразователь. Не трудно догадаться, что порообразователь нужен для того чтобы в структуре бетона появлялись воздушные ячейки (поры). Порообразователь повышает пористость бетона и снижает его плотность.

В зависимости от применения в строительстве, лёгкие бетоны могут быть разной плотности и соответствовать разным техническим характеристикам.

По назначению лёгкие бетоны делятся на:

  • Несущие. Применяются в несущих конструкциях и имеют марку морозостойкости от МРЗ 15 и выше.
  • Теплоизоляционные. Это бетоны с плотностью менее 500 кг/куб. м и малой теплопроводностью, которые применяются для изготовления теплоизоляционных конструкций, таких как плиты, стены, перекрытия и т. д.
  • Конструкционно-теплоизоляционные. Это бетоны с плотностью от 500 до 1400 кг/куб. м и имеющие марку прочности М35. При этом теплопроводность таких бетонов чуть выше, чем у предыдущих. Они применяются для изготовления самонесущих и несущих конструкций, таких как стены и перекрытия.
  • Конструкционные. Это бетоны имеющие плотность от 1400 до 1800 кг/куб. м. и соответствуют марке прочности не ниже М50, и обладающие морозостойкостью. В качестве вяжущего вещества в таких бетонах применяют: цемент, известь, гипс, жидкое стекло и смешанные пропорции. Такой бетон применяют в несущих конструкциях, где необходимы теплоизоляция и малый вес.

Заполнители для легких бетонов.

Заполнители для легких бетонов могут быть природного и искусственного происхождения. В качестве природных пористых заполнителей чаще всего используют пемзу и вулканический туф, так как эти материалы имеют самую высокую замкнутую пористость и наименьшее водопоглощение. Так же в качестве заполнителей могут быть использованы известняк-ракушечник, лава и др.

В качестве искусственных пористых заполнителей чаще всего используют разного рода шлаки и отходы промышленных производств. При этом используют топливные и металлургические шлаки, шлаки химического производства, зола и др. Так же в качестве искусственных заполнителей используют переработку природных каменных материалов, такие как: керамзит и аглопорит полученные при обжиге глины, зольный гравий, перлит, вермикулит, шлаковая пемза и гранулированные шлаки.

Свойства легких бетонов.

Среди основных свойств лёгких бетонов, можно выделить следующие:

  • прочность;
  • плотность;
  • теплопроводность;
  • морозостойкость.

Для того чтобы получить лёгкий пористый бетон с заданными свойствами необходимо не только тщательно отбирать используемое сырьё, но и разработать качественный состав бетонной смеси.

Средняя плотность таких бетонов зависит от количества вяжущего вещества и воды, а так же от зернового состава заполнителя. С увеличением расхода вяжущего вещества, плотность бетона возрастает, а вместе с ним растёт и теплопроводность. Поэтому для снижения плотности и теплопроводности обеспечивают оптимальный зерновой состав заполнителей для снижения расхода вяжущего вещества.

Морозостойкость легких бетонов зависит от количества израсходованного вяжущего вещества, а так же от морозостойких свойств заполнителей. При использовании портландцемента в качестве вяжущего вещества, можно получить большую морозостойкость бетона. А морозостойкие заполнители это: керамзит, пемза и аглопорит.

Новые конструкционно-теплоизоляционные легкие бетоны на основе пористых стекловидных заполнителей

Новые конструкционно-теплоизоляционные легкие бетоны на основе пористых стекловидных заполнителей

При правильном назначении состава бетона обеспечивается первичная защита арматуры от коррозии без дополнительных затрат, апористость таких бетонов регулируется как на уровне заполнителя, так и на уровне растворной составляющей, что позволяет получать структуры, обладающие благоприятной для формирования микроклимата сорбционной влажностью. В связи с этим такие бетоны весьма перспективны для применения в наружных ограждающих конструкциях.

В связи с этим внимание исследователей давно акцентировано на возможности расширения сырьевой базы и производства новых пористых заполнителей, в частности, гравиеподобных, имеющих сплошную оболочку с закрытой пористостью, твердая фаза которых более чем на 90% находится в аморфизированном стекловидном состоянии (в дальнейшем – стекловидных). Большое содержание стеклофазы, полученной от введения в шихту искусственного или природного стекла, и равномерное распределение мелких пор правильной формы является общей особенностью заполнителей такого типа. По данным исследований прочностных показателей стеклофазы заполнителей, проведенных в НИИСМ им. С.А. Дадашева, фактическая прочность материала стенок пор в пористых заполнителях увеличивается в 2 – 2,5 раза при наличии в исходном сырье стеклофазы. Согласно теории, разработанной Онацким С.П. и Петровым Л. К.,повышенная прочность и низкаяплотность стекловидных заполнителей обеспечивается в период поризации и вспучивания кристаллических фаз, имеющихся в исходном сырье и в пиропластической массе. Кристаллические фазы в стеклофазе стенок пор заполнителей армируют их, создают жесткий каркас и повышают прочность заполнителей. Таким образом, стекловидные заполнители имеют повышенные прочностные и теплозащитные свойства и обеспечивают получение эффективных легких конструкционно-теплоизоляционных бетонов с улучшенными показателями деформативно-прочностных и теплозащитных характеристик в сравнении с известными легкими бетонами на обжиговых заполнителях.

Читайте также:
Как сделать ставни на окна. Ставни на окна — основные виды и варианты изготовления своими

К стекловидным заполнителям с частично или полностью аморфизированной структурой зерна относятся: азерит, диолит, пеностеклогранулят (ПСГ), баротелит, пеностекло, вспученный туфоаргелитовый гравий (ВТГ), вспученный витрозитовый гравий (ВВГ) и многие другие заполнители. Все большее распространение получают разработанные в настоящее время новые виды заполнителей этого класса – пеностекло и ПСГ.

Бетоны на гранулированном пеностекле, ПСГ из продуктов переработки стеклобоя и перлитовых пород, вспученном обсидиановом щебне изученыв работах Минского НИИСП, МИСИ им.В.В.Куйбышева, ГИСИ им. В.П.Чкалова, Донецкого ПромстройНИИпроекта,Армянского НИИСА, НИИЖБа и других. Полученные бетоны имели среднюю плотность 500 – 1300кг/м3 при прочности на сжатие от 2 до 15 МПа и коэффициентом теплопроводности 0,126–0,383 Вт/м0С.

Подробно исследованы заполнители с аморфизированной структурой – стеклогрануляты (СГ),изготавливаемые на основе кремнесодержащих пород, такие как вспученный туфоаргеллитовый гравий (ВТГ), пеностеклогрануляты из отходов перлитового производства (ПСГ), вспученный витрозитовый гравий (ВВГ). В общем, суть технологии производства перечисленных заполнителей заключается в расплавлении исходного минерального сырья, вспучивании расплава и быстром охлаждении в течение 30 – 60 мин. В качестве сырья могут быть использованы как искусственное, так и природное стекло, содержащиеся в кремнеземистых породах, таких как туфоаргеллиты, витрозиты, витрофиры, отходы перлитового производства и другие.

Таблица 1. Основные свойства заполнителей по данным исследований

Легкие бетоны, полученные на основе ПСГ и ВТГ, характеризуются наилучшими показателями «прочность–плотность» и превосходят, в частности керамзитобетон, особенно в области низких (до 700 кг/м3) и более высоких (свыше 1000 кг/м3) значений средней плотности бетона, на 10 – 20%. Прочность таких бетонов при марках по плотности D600 – D1000 составляет: на основе ПСГ – 3,2 – 14,2 МПа; на ВТГ – 3,1 – 13,9 МПа; на ВВГ – 1,7 – 14,0 МПа.

Использование бетонов на основе СГдает преимущества перед традиционными бетонами на обжиговых заполнителях (табл. 2). В соответствии с данными исследований, теплозащитная эффективность бетонов на стекловидных заполнителях в сравнении с керамзитобетоном составляет в зависимости от условий эксплуатации и средней плотности составляет: до 19% – для бетона на ПСГ; до 23% – для бетона на ВВГ и до 27% – длябетона на ВТГ, что объясняется высокой пористостью заполнителей и низкой сорбционной влажностью бетонов на их основе (см. рис. 1). По результатам исследований установлено, что бетоны на основе ПСГ, ВТГ и ВВГ обеспечивают защитныесвойства по отношению к арматуре.

Рис. 1 Зависимость коэффициента теплопроводности в сухом состоянии от средней плотности бетона (керамзитобетон, полистиролбетон, ячеистый бетон – по СП 23-101-2003).

Следует отметить, что производство стекловидных заполнителей может быть легко организовано на заводах по производству керамзитового гравия, насчитываемых в стране порядка 200, которые после реконструкции будут способны выпускать до 15 млн. м3 заполнителей в год.

В последние годы получены некоторые новые разновидности стекловидных заполнителей из осадочных кремнеземистых пород, стеклобоя и их смесей различного состава по технологии оплавления с щелочами, такие как порогран (контур), пороглас, неопорм и многие другие. Технологические особенности получения таких пеностеклогранулятов под общим названием «стеклопор» (СП) позволили получить заполнители с насыпной плотностью от 100 до 350 кг/м3 и прочностью при сжатии в цилиндре от 0,7 до 3 МПа.

В настоящее время открыто производство стеновых блоков теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного легкого бетона марки «Неопормбетон» на основепеностеклогранулята с насыпной плотностью 120 – 200кг/м3 и прочностью в цилиндре 0,7-3,0МПа. По данным исследований полученные конструкционно-теплоизоляционные бетоны плотностью D 400 – 1200 имеют класс по прочности на сжатие до В1,5 -В12,5, а коэффициент теплопроводности λ0 для бетона плотностью ρ 990, 750, 450кг/м3 составил 0,22, 0,19, 0,12Вт/м0С.

В результате применения легких конструкционно-теплоизоляционных бетонов на основе стекловидных заполнителей для ряда регионов страны возможно проектирование более технологичных однослойных наружных стенбез применения эффективных плитных утеплителей, обладающих высокими теплозащитными свойствами. При этом теплофизическая и гигрофизическая эффективность рассмотренных бетонов, в случае необходимости, обеспечит принятие рациональных проектных решений многослойных ограждающих конструкций в различных климатических условиях, например с применением пеностекол в качестве дополнительного утепления.

Таблица 1.5.2. Сводные тепло- и гидрофизические характеристики легкого бетона на основе ПСГ, ВТГ, ВВГ по данным и керамзитобетонапо данным.

Легкие бетоны в частном строительстве

Экономия энергоносителей становится необходимостью, а одна из главных статей расходов в нашем климате — отопление. В связи с этим разрабатываются новые материалы, которые позволяют строить теплые дома и утеплять имеющиеся. Все более популярными становятся легкие бетоны. Это целая группа материалов с довольно широким диапазоном свойств и характеристик.

Читайте также:
Как правильно выбрать пленку для искусственного водоема

Виды легкого бетона

Снижение массы бетона происходит за счет образования пор и использования вместо традиционного гравия, а иногда и песка, легких заполнителей. Иногда поры образуются при использовании различных процессов. В зависимости от способа получения легкие бетоны подразделяют на три группы:

    Ячеистый или поризованный бетон. Получают путем смеси вяжущего, воды, песка (в некоторых марках песка нет) и добавок, образующих пену или способствующих газообразованию. При использовании пены получают пенобетон, при использовании газообразующих добавок — газобетон. Если газобетоне большая часть вяжущего — известь, получают газосиликат. Основное отличие ячеистых материалов — отсутствие крупного заполнителя.

Ячеистые бетоны отличаются мелкими порами и однородной структурой
Обыкновенный легкий бетон. Получают из смеси вяжущего, крупного и мелкого заполнителя, воды. От обычного бетона отличаются наличием легкого пористого заполнителя вместо щебня. Практически все пустоты между частицами заполнителя оказываются заполнены, воздушных полостей в таком материале немного — не более 6%.

В обыкновенном легком бетоне вместо щебня используют легкие заполнители
Крупнопористые легкие бетоны. Вместо песка и щебня используют крупный пористый заполнитель, который смешан с разведенным водой вяжущим. Песка нет, потому этот материал еще называют беспесчаным бетоном. Фрагменты заполнителя склеиваются между собой только в тех местах, где соприкасаются, оставляя пустоты незаполненными. Воздушных пустот может быть до 25%.

В крупнозернистом бетоне нет песка и фрагменты заполнителя соединены только в местах соприкосновения

Но в каждой из групп может быть много разновидностей и составов. Используется разный заполнитель и различные вяжущие. Традиционно в качестве вяжущего используются цементы (на портландцементе материалы имеют лучшие прочностные характеристики). Вторым по популярности вяжущим является известь, реже используют гипс. Иногда могут применять смеси вяжущих и использовать жидкое стекло.

Технологии твердения

Есть три технологии изготовления ячеистого бетона:

  • Естественное твердение. Залитый в формы состав оставляют не определенное время в опалубке. По истечении определенного времени (зависит от состава и вида) опалубку снимают. По этой технологии материал получается самый дешевый, но его характеристики находятся в самой нижней части допустимого диапазона, а иногда и ниже.
  • Обработка в тепло-тепловлажностных камерах при атмосферном давлении. Качественные показатели выше, но и выше затраты и цена.
  • Автоклавное твердение. Материал приобретает отличные характеристики, но и дороже стоит из-за дорогостоящего оборудования и расходов на энергоносители (на поддержание температуры и давления в камере).

Завод по изготовлению автоклавного газобетона

Заполнители

По происхождению заполнители для легких бетонов можно разделить на две группы: натуральные (природные) и искусственные. Натуральные получают путем измельчения природных пористых материалов: ракушняка, пемзы, лавы, турфа, известняка и т.п. Лучшие из них — пемза и вулканический турф. У них структура пор закрытая, что снижает количество впитываемой материалом влаги.

Заполнители могут быть разными не только по «происхождению» но и по размеру, а часто еще и по форме

Искусственные заполнители для легкого бетона — это отходы некоторых технологических процессов (шлаки) или специально созданные из природных компонентов материалы (керамзит, вермикулит, перлит и т.д.) а также некоторые химические заполнители (полистирол).

Свойства, характеристики, применение

Основные характеристики легких бетонов, на которые следует обращать внимание при выборе, это плотность (объемная масса), прочность, теплопроводность и морозостойкость.

Плотность материала зависит в основном от характеристик наполнителя, а также расхода вяжущего и воды. Изменяться она может в широких пределах — от 500 до 1800 , но чаще всего она находится в пределах 800-1500 кг/м 3 . Исключение — поризованные или ячеистые бетоны (пено- и газо- бетон). Их плотность может быть от 200 кг/м 3 .

Основная же эксплуатационная характеристика — прочность на сжатие. Она подразделяется по классам, обозначается в спецификации латинской буквой «B», после которой стоят цифры. Эти цифры отображает то давление, которое может выдержать данный материал. Например, класс прочности B30 означает, что в большинстве случаев (по ГОСТу 95%) он выдерживает давление в 30 МПа. Но при расчетах берут запас прочности порядка 25%. И при расчетах для класса B30 закладывают прочность 22,5-22,7 МПа.

Одновременно используется и такая характеристика, как предел на сжатие. Она обозначается латинской буквой «M», а следующие за ней цифры принимают равными объемной массе бетона в кг/м 3 .

Соответствие между марками и классами бетона

Теплопроводность легких бетонов имеет обратную зависимость по отношению к плотности: чем больше воздуха содержит материал, тем меньше тепла он проводит. Этот параметр изменяется в значительных пределах от 0,07 до 0,7 Вт/(мх°С). Самые легкие материалы с малой плотностью используют как теплоизоляцию. Ими обшивают стены зданий и пристроек. Очень популярно утепление пенобетоном балконов и лоджий. Но наибольший экономический эффект можно получить при строительстве из легкого бетона средней плотности. Он имеет достаточную несущую способность для того чтобы можно было построить двух- или трех- этажный дом. При этом дополнительного утепления не требуется.

Таблица теплопроводности легких бетонов и традиционных строительных материалов

Еще одна важная характеристика — морозостойкость. Обозначается латинской буквой F, после которой стоят цифры, отображающие количество циклов разморозки/заморозки, которые материал может вынести без потери прочности. В случаях с легкими бетонами его морозостойкость напрямую зависит от количества вяжущего в составе: чем его больше, тем более морозостойкий будет бетон.

Назначение

По назначению легкие бетоны делят на следующие группы:

  • Теплоизоляционные. Имеют теплопроводность не выше 0,25 Вт/(мх°С), плотность не более 500 кг/м 3 .
  • Конструкционно-теплоизоляционные. Теплопроводность не выше 0,6 Вт/(мх°С), плотность 500-1400 кг/м 3 , марка прочности не ниже М35. В малоэтажном частном строительстве используются для строительства несущих стен, в многоэтажном — для ненагруженных стен.
  • Конструкционные. Плотность от 1500 кг/м 3 и выше, марка прочности не менее М 50 и морозостойкость не ниже F 15. Используются для возведения несущих стен для построек выше 3 этажей.

Требования к легким бетонам разного назначения

Достоинства и недостатки

Если говорить о применении легкого бетона как утеплителя, то минусов немного. Главный — высокая гигроскопичность, которая, тем не менее, изменяется в широких пределах и сильно зависит от наполнителя и вида материала. Второй не очень приятный момент — необходимость подбирать соответствующую отделку. Если речь идет о наружной отделке (со стороны улицы), то выбирая материалы или тип отделки необходимо учитывать высокую паропроводимость. В связи с этим используют или специальные паропроводимые штукатурки или делают обшивку с вентиляционным зазором.

Зато плюсы легкого бетона как утеплителя более существенны. Он легко монтируется, мало весит, легко режется и пилится, хорошо переносит погодные изменения, не требует использования ветрозащиты. Ко всему этому добавьте высокие свойства по теплоизоляции и невысокую цену.

Если говорить об использовании легких бетонов, как материала для строительства домов, их достоинства в следующем:

  • Высокие теплоизоляционные характеристики. Это свойство позволяет отказаться от дополнительного утепления стен и уменьшить при этом толщину стен.
  • Небольшая масса. Стены из легких бетонов весят в разы меньше традиционных «тяжелых» материалов и по весу сопоставимы с массой домов из дерева. Малая масса ведет за собой «облегчение» фундамента и возможность использования более простых конструкций. А это значительно снижает затраты на строительство, а также транспортные расходы (считают, в основном, доставку стройматериалов по тоннажу).
  • Малая масса позволяет изготавливать крупномерные строительные блоки и плиты, которые тем не менее, укладываются вручную. Это ведет к сокращению сроков строительства, а также уменьшению количества швов, которые являются в данном случае мостиками холода.

Блоки большие, но переносить их может один человек

  • Пластичность материала и легкость в обработке. Многие легкие бетоны легко режутся, пилятся, шлифуются. Это позволяет использовать их для изготовления различных архитектурных и декоративных элементов, а также прямо на месте получать детали необходимого размера, распилив имеющиеся блоки на более мелкие фрагменты.
  • Хорошо переносят изменения условий эксплуатации. Перепады влажности и температур практически никак не сказываются на материале. Также хорошо они держат постоянные нагрузки, не особо чувствительны и к механическим воздействиям. В материале появляются вмятины, но целостность блока нарушить тяжело.
  • В качестве заполнителей часто используются отходы производства. Это снижает стоимость материала, одновременно снижая нагрузку на окружающую среду.
  • Некоторые виды легких бетонов можно изготавливать самостоятельно (обычно с заполнителями из шлаков или керамзита), сократив расходы на строительство до минимальных значений.

  • Как видим, достоинств у легкого бетона как строительного материала масса. Но не все так безоблачно. Есть недостатки, о которых стоит знать для принятия взвешенного решения:

    • Для повышения прочности стен необходимо частое армирование. Это — дополнительные затраты на материалы и время на укладку арматуры.
    • Недостаточная стойкость к трещиннообразованию. Неоднородная структура материала приводит к тому, что при наличии неравномерных нагрузок (неравномерное усадки фундамента, например) в блоках появляются трещины. Если они тонкие -паутинообразные — на прочность строения они не влияют, хотя выглядят устрашающе.
    • Высокое влагопоглощение. Теплоизоляционные характеристики влажных материалов снижаются в разы. Потому при строительстве важно сделать качественную гидроизоляцию. Если планируется использование в условиях повышенной влажности, в качестве заполнителей рекомендуют использовать пемзу, аглопорит и керамзит.
    • Низкая плотность материалов приводит к тому, что в таких стенах плохо держится крепеж. Вертикальные нагрузки материал держит хорошо, а вот на «вырыв» — плохо. Для легких и ячеистых бетонов разработан специальный крепеж, но лучшим решением является монтаж закладных в местах предполагаемого крепления тяжелых предметов.
    • Сложность выбора наружной отделки. Как уже говорилось, это или облицовка с вентилируемым фасадом, или специальные штукатурки.
    • Для внутренней отделки может потребоваться качественная предварительная грунтовка стен — для лучшего сцепления с штукатуркой или шпаклевкой.
    • Невысокая степень звукопоглощения. Из-за большого количества пустот и проходящих между ними «дорожек» из бетона, звуки передаются очень хорошо. Для нормальной звукоизоляции требуется использование дополнительных материалов.

    Большая часть недостатков, скорее, является особенностями эксплуатации, но принимать их во внимание необходимо. Тогда не будет неприятных сюрпризов, а все особенности будут учитываться еще на стадии планирования.

    Где и как использовать на стройке, примеры изготовления своими руками

    Как можно было понять из всего сказанного, использовать легкие бетоны можно для любых конструкций. Из них строят стены, используют как утеплитель, льют плиты для перекрытий, делают стяжку. Но под все эти задачи требуются разные характеристики. Их «набирают» подбором составляющих.

    Как подобрать рецептуру

    Например, для стяжки пола нужны прочность, гидрофобность и низкая теплопроводность. Прочность и снижение количества впитываемой влаги дает использование портландцемента в качестве вяжущего. Так как лучшие природные добавки, обеспечивающие низкую впитываемость влаги — пемза и вулканический турф — общедоступными не назовешь, то для увеличения теплопроводности можно использовать керамзит или полистирольные шарики. Они также влагу впитывают мало.

    Пропорции компонентов для бетонов разных марок

    Теперь о пропорциях. Их берут стандартные для заданной марки. И в зависимости от выбранного типа (беспесчаный или обычный) заменяют заполнитель. Для стяжки пола чаще всего используют обычные легкие бетоны. В них гравий заменяют выбранным заполнителем, который добавляют в нужной пропорции. Только воды берут меньше, делая раствор настолько плотным или текучим, чтобы можно было только его уложить.

    Даже на производстве точный состав легкого бетона определяют каждый раз экспериментальным путем. Это обусловлено тем, что заполнители имеют очень разные характеристики как по массе, так и по плотности и другим параметрам. Делают несколько мелких замесов с разным составом заполнителя (крупного, мелкого, их пропорций, комбинируют несколько разных типов заполнителя) и разным количеством воды. После застывания определяют, какой из них лучше подходит для выполнения конкретной задачи. По такой же методе можно и самостоятельно определить сколько и какого заполнителя лучше сыпать, а потом затворять большие объемы.

    Пример утепления чердака полистиролбетоном

    Пример экспериментального подбора под конкретные задачи смотрите в видео. Требовалось подобрать состав для утепления чердачного перекрытия. Решено использовать полистиролбетон как теплый и легкий. Выбран был беспесчаный состав и в качестве заполнителя насыпались только полистирольные шарики.

    По выбранной рецептуре и замешивали легкий бетон и утепляли чердак. Процесс можно увидеть дальше.

    Но этот состав подойдет только для утепления в местах с небольшой нагрузкой. Если вам нужна стяжка с теплоизоляционными характеристиками на пол, берете традиционную рецептуру с песком, а заполнитель заменяете на полистирольные шарики. Для повышения прочностных характеристик можно добавить армирующие волокна, например волокна фибры. Для улучшения пластичности можно добавить, как в видео-фрагменте, некоторое количество моющего средства для посуды или жидкого мыла. В общем, оптимальный состав надо определять экспериментально.

    Пример заливки стяжки из полистиролбетона можно увидеть в следующем видео. Новостей никаких, кроме другого состава: есть песок. В результате получится более однородная структура с полостями, заполненными бетонным раствором и небольшими воздушными пузырьками.

    Что еще надо знать, что для производства полистиролбетона крошку лучше не использовать. Для нормальных характеристик нужны шарики, причем не любые, а те, которые будут хорошо сцепляться с раствором. Они имеют прочную пленку на поверхности и не впитывают цементное молочко, благодаря чему и имеют хорошие теплоизоляционные свойства. Крошка, полученная измельчением бракованных плит, имеет неравномерную и рваную структуру. В результате пропитывается цементным молочком. Естественно, такой бетон будет теплее чем обычный, но не такой, как с гранулированным.

    Керамзитобетон в частном домостроении

    Еще один популярный заполнитель для производства легкого бетона в домашних условиях — керамзит. Он сделан из глины, в которую добавлены вещества, увеличивающиеся в объеме при нагревании. Этот состав загружают в печи, где и происходит вспучивание и с последующим обжигом. Но, как показали исследования, многие глины фонят, в результате керамзит тоже имеет радиационный фон, порой даже небезопасный для здоровья. Так что к его выбору надо быть готовым — иметь дозиметр.

    Порядок подбора состава тут аналогичен описанному выше. Только еще добавляется возможность изменять пропорции крупной и средней фракции. Также можно добавлять или нет песок и получать разные по структуре и характеристикам результаты.

    Керамзитобетон используют для заливки в формы и получение строительных блоков, а также возможно возведение стен с переставной опалубкой. В отличие от керамзитобетонных блоков такую технологию можно использовать для возведения несущих стен.

    А в этом видео — опыт проживания в доме из монолитного керамзитобетона.

    Дома из опилкобетона — арболита

    Еще один натуральный заполнитель, который стоит сущие копейки и может использоваться для частного домостроения — опилки, вернее стружки с опилками. Совсем мелкая фракция для этого материала непригодна, нужны отходы из-под оцилиндровки среднего или крупного размера.

    Состав в этом случае беспесчаный, но пропорции сохраняются: на 1 часть бетона берут 6-7 частей заполнителя. В данном случае — опилок. Для повышения гидрофобности состава добавляют жидкое стекло или хлористый кальций.

    Второй вариант замеса и пропорций

    Тут — отзывы жильцов

    Особенности легкого бетона на пористых заполнителях

    В середине XX столетия шведский архитектор Йохан Эриксон доказал, что цемент из смеси гипса и извести не бесполезный материал. При добавлении к этому раствору специальных порообразующих добавок можно получить очень нужный стройматериал.

    Схема производства легкого мелкозернистого бетона с использованием «мокрых» отходов производства асбестоцементных изделий: 1 — смеситель; 2 — элеватор; 3 — мельница; 4 — растворонасос; 5 — промежуточная емкость; 6 — дозатор; 7 — бетоносмеситель; 8 — бункер с песком; 9 — бункер с цементом; 10 — дозатор.

    Легкие бетоны на пористых заполнителях имеют объемную массу не менее 1800 кг/м 3 . Они изготавливаются на основе обычного и быстротвердеющего портландцемента и шлакопортландцемента с добавлением неорганических пористых заполнителей. Для некоторых видов конструктивно-теплоизоляционных и теплоизоляционных пористых материалов используются отходы сельскохозяйственных культур, древесные органические заполнители, вспученные пластмассы, например, в стиропорбетоне.

    Легкий бетон в строительстве

    Легкие материалы на заполнителях, дающих пористость, применяются в гражданском строительстве для изготовления панелей наружных стен. Такие конструкции имеют ряд преимуществ перед конструкциями, сделанными из других материалов, и изготавливаются в основном однослойными из марок 50-75, объемным весом 800-1500 кг/м 3 , а иногда двухслойными или трехслойными. Элементы однослойные очень просты в изготовлении, поэтому цена на них невысока. В последнее время стали довольно широко применяться пустотелые панели из легкого материала с предварительно напряженной арматурой. Данные панели активно распространяются в применении из-за своей рациональности.

    Таблица теплопроводности легких бетонов.

    Применение легкого материала во внутренних конструкциях не менее эффективно в несущих перегородках и перекрытиях. Это позволяет существенно снизить вес конструкций и заметно уменьшить затраты на цемент и арматуру. Расширенное применение внутренних элементов из легких материалов позволяет снизить стоимость строительных работ и значительно сэкономить цемент и сталь.

    Также применяются крупнопанельные комплексные межэтажные керамзитовые перекрытия с высокой заводской готовностью. Перекрытия выгодно устраивать и на более тяжелых заполнителях, так как чем выше марка бетона, тем меньше влияние объемного веса заполнителя на объемный вес материала.

    Виды пористых заполнителей

    Неорганические пористые заполнители имеются в разнообразном виде, и, благодаря этому, в любом экономическом районе страны можно изготавливать вид заполнителя, который будет наиболее выгоден по своим технико-экономическим показателям. Пористые заполнители в природе получают дроблением и фракционированием горных пористых пород, таких как известковый и вулканический туф, пемза и другие. Такие заполнители являются самыми дешевыми и получаются без термической обработки. Также недорога и шлаковая пемза, получаемая вспучиванием доменных шлаков.

    Заполнители, благодаря которым получается пористость бетона, изготавливаются и искусственным путем: горные породы, такие как вермикулит, перлит, керамзит, обжигаются и вспучиваются. Для изготовления аглопорита используется минеральное сырье: лессовые породы и глинистые, топливные шлаки, золы и другие, которые обжигаются с добавлением измельченного каменного угля в установках агломерации.

    Проектные марки прочности

    Классификация легких бетонов по признакам вспученного и крупного пористого заполнителя.

    Легкий бетон, имеющий пористость, от всех остальных видов отличается универсальностью. При имеющихся заполнителях, дающих пористость, и при использовании технологических приемов получаются растворы, применяемые в различных строительных отраслях: теплоизоляционные с объемной массой менее 500 кг/м 3 ; конструктивно-теплоизоляционные, предназначающиеся для конструкций ограждения, покрытия зданий и стен, объемной массой до 1400 кг/м 3 , марки по прочности 35-100; конструктивные, имеющие объемную массу от 1400 до 1800 кг/м 3 , с высокой морозостойкостью (Мрз 100-300) с марками прочности от 150 до 500.

    Два самых важных свойства легкого бетона определяют его качества: величина объемной массы и проектная марка прочности на сжатие. Например, материал с объемной массой 1000 кг/м 3 и с прочностью 75 обозначается так: 75/1000.

    От объемной массы заполнителя, дающего пористость, зависит объемная масса слитного строения легкого бетона. Наибольшее его насыщение пористым заполнителем дает очень выгодное сочетание показателей теплопроводности, объемной массы и расхода цемента. При этом уменьшается содержание цементного камня и расход самого цемента, который является самым тяжелым из составных частей изготавливаемого материала.

    От 700 до 1400 с шагом в 100 единиц — это установленные марки конструктивно-теплоизоляционного бетона в его стандартном состоянии после сушки до постоянной массы при температуре в 105 градусов по Цельсию. Характеризует пористость данного материала его объемная масса. Увеличение объемной массы означает снижение пористости, при этом возрастает его прочность и увеличивается теплопроводность.

    По прочности на сжатие установлены следующие марки: 25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500. Для стен обычно используют марку 25 или 35, а из марок 50, 75, 100 делаются крупные стеновые блоки и панели.

    Схема соотношения между компонентами в бетонной смеси.

    Применяя портландцемент марки от 400 до 600, получают легкие конструктивные марки материала от 150 до 500. Шлаковая пемза, аглопоритовый щебень или керамзитовый гравий при этом служат крупным заполнителем. Заполнитель берется более плотный с объемной насыпной массой 600-800 кг/м3, а кварцевый песок зачастую применяется в качестве мелкого заполнителя. От марки зависит расход портландцемента, и он колеблется от 250 до 600 кг/м 3 .

    Объемная масса легких конструктивных материалов, в которых использован кварцевый песок, доходит до 1800 кг/м 3 , но у тяжелого материала она больше на 600-700 кг/м3. Поэтому отношение прочности к объемной массе — коэффициент конструктивного качества, при одинаковой прочности у легкого бетона выше примерно в 1,4 раза. Поэтому применение легких пористых бетонов вместо тяжелых очень выгодно там, где достаточно эффективно снижение массы конструкции, например, в конструкциях из железобетона с большими пролетами (пролетное строение мостов, фермы и так далее). При этом расход арматурной стали уменьшается на 15-30%.

    Деформативные свойства и теплопроводность

    Деформативные свойства тяжелых и легких материалов, имеющих пористость, достаточно сильно отличаются. Легкие, изготовленные на пористых заполнителях имеют большую трещиностойкость, благодаря предельной растяжимости, которая выше в 2-4 раза, чем у равнопрочного тяжелого. Однако легкий бетон имеет усадку и ползучесть большую, чем у тяжелого.

    От объемной массы и влажности зависит теплопроводность легкого бетона. Теплопроводный коэффициент повышается на 0,01-0,03 Вт/(м*К), при увеличении влажности материала всего на 1%. От коэффициента теплопроводности и от объемной массы зависит толщина стены, и она может быть от 22 до 50 см.

    От морозостойкости зависит долговечность материала. Легкие бетоны, выдерживающие более 15-ти попеременных циклов замораживания и оттаивания, применяются для ограждающих конструкций.

    Таблица теплофизических характеристик полистиролбетонов.

    Для влажных промышленных помещений в районах с суровым климатом нужны более морозостойкие легкие бетоны. И эти требования становятся еще выше при применении легкого материала в мостовых конструкциях, гидротехнических сооружениях и им подобным. В таких случаях применяется материал с морозостойкостью марок Мрз50, Мрз100 и Мрз200.

    Для легкого морозостойкого материала маркой не ниже 600 и 500 рекомендуют применять портландцемент, изготовленный с умеренным содержанием трехкальциевого алюмината (не более 6-7%) на основе клинкера. В качестве крупного заполнителя для такого материала лучше брать керамзитовый гравий, так как он имеет резервные поры, не заполненные водой в обычных условиях.

    Показатели морозостойкости

    Чем больше в керамзите объем пор, тем выше его морозостойкость. Вода в керамзите, замерзая, расширяется и отжимается в свободные от воды поры, при этом материал не повреждается. Объем пор в керамзите определяют по водопоглощению керамзита при нормальном давлении и под вакуумом. При применении в материале керамзитового песка вместо мелкого заполнителя его морозостойкость резко повышается.

    Морозостойкость зависит и от качества цемента и его заполнителей и от строения материала. Оно должно быть слитным, и цементного теста должно быть такое количество, чтобы его хватило на образование оболочек вокруг зерен пористого заполнителя, которые уменьшают водопоглощение этими самыми зернами, что увеличивает стойкость легкого материала.

    График зависимости морозостойкости бетона от — максимального относительного увеличения разности объемных деформаций бетонного и стандартного образцов при замораживании: 1 — для тяжелого бетона; 2 — для легкого бетона.

    Легкие виды материала при оптимальном объеме воды затворения имеют наибольшую морозостойкость. При этом применяемые способы уплотнения обеспечивают компактное размещение твердых составляющих, и это отвечает минимальному коэффициенту выхода. Повышению морозостойкости и созданию оптимальных структур легкого материала способствует применение гидрофобизирующих добавок и оптимальный расход воды.

    Если 5-10% воды затворения заменить битумной эмульсией, то повышается такой показатель бетона, как удобоукладываемость, а капиллярное всасывание и водоотделение уменьшается. При введении кремнийорганических жидкостей в 0,1-0,2% от общей массы цемента возрастает морозостойкость. Также применяются канифольное мыло 0,02 — 0,04% и абиетат натрия не более 0,01%.

    При помощи опытов показана возможность получения легких материалов, которые будут выдерживать до 800 циклов замораживания/оттаивания, при снижении прочности бетона на пористых заполнителях не более чем на 25%.

    Получение легких материалов с малой водопроницаемостью и высокой морозостойкостью чувствительно расширяет возможности их применения.

    Такие материалы успешно используются в гидротехническом строительстве, мостостроении и даже при построении судов.

    Защитные средства

    Конструкции из легкого бетона при средне- и слабоагрессивных средах могут применяться без специальной защиты в том случае, если его показатель проницаемости не будет ниже, чем у тяжелых материалов, применяемых в таких же условиях. В агрессивной среде без опытной проверки применение легких бетонов не разрешается.

    Схема устройства пола из легкого бетона с пенополистирольным заполнителем и последовательность технологических операций.

    Для построения несущих армированных конструкций легкий материал должен иметь слитную структуру, то есть быть плотным. При такой структуре межзерновые пустоты крупноразмерного заполнителя максимально заполнены цементным раствором. В таком материале не нужна защита от коррозии металлической арматуре. Добавки и вид цемента выбираются согласно тем рекомендациям, которые приняты для эксплуатируемых в данных условиях тяжелых бетонов. При этом нормируется расход цемента и устанавливается дозировка добавок для повышения прочности легкого бетона.

    Специальные меры по защите арматуры в материале применяются при недостаточной плотности защитного слоя легкого бетона. Например, металлические детали в конструкциях из такого материала защищают от коррозии оцинкованием.

    Водостойкость плотных цементных материалов несущественно отличается от водостойкости бетонов тяжелых. Обычно от кратковременного насыщения водой легкие бетоны уменьшают свою прочность не более чем на 15%.

    У конструктивных легких пористых материалов водонепроницаемость высокая. Керамзитобетон с цементным расходом в 300-350 кг/м 3 воду не пропускает даже при давлении в 2 МПа. Легкие бетоны имеют малую водопроницаемость, и это подтверждает долговременная эксплуатация различных гидросооружений и испытания напорных труб. Интересно, что водонепроницаемость легких пористых бетонов со временем повышается.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: